UNIX与Linux下的Socket编程：连接建立与TCP三次握手

"本文档详细介绍了Socket的概念以及利用Socket建立网络连接的过程，特别是TCP连接的三次握手阶段。" Socket作为计算机网络中进程间通信的一种方式，源于BSD UNIX系统，也被广泛应用于Linux系统。Socket通常指的是套接字，它用于标识IP地址和端口号，充当通信链路的句柄。在Internet环境中，一台主机可能运行多个服务，每个服务都会绑定到特定的Socket和端口，以便区分不同的服务。默认情况下，Unix系统中的Socket基于TCP协议，即流式Socket，提供可靠的数据传输；而UDP Socket则相对简单，采用无连接的方式，提供高效但不保证数据包顺序的传输。 创建Socket连接涉及三个主要步骤： 1. 服务器监听：服务器端的ServerSocket并不直接指向特定的客户端，而是保持监听状态，持续监控网络，准备接受客户端的连接请求。 2. 客户端请求：客户端的ClientSocket通过指定服务器的Socket地址（IP和端口）发起连接请求。 3. 连接确认：当服务器收到请求，它会回应一个确认，并创建新的线程来处理这个连接，将服务器的Socket描述发送给客户端。客户端确认收到描述后，双方连接建立完成。此时，服务器端Socket继续保持监听，等待其他客户端的连接。 TCP连接的建立通常涉及著名的“三次握手”过程： 1. 第一次握手：客户端发送一个SYN同步序列编号的包给服务器，自身进入SYN_SEND状态。 2. 第二次握手：服务器收到SYN包后，确认客户端的SYN并发送自己的SYN包（SYN+ACK），然后进入SYN_RECV状态。 3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，再发送一个ACK确认包，这时双方都进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，TCP连接建立。 三次握手确保了双方都能正确接收和发送数据，避免了由于网络延迟或数据丢失导致的误解。一旦连接建立，双方就可以开始交换数据，直到连接被一方关闭或者出现异常情况。TCP连接提供了一种可靠的、面向连接的数据传输，确保了数据的顺序和完整性，而UDP则更注重速度，适用于对实时性要求高但可以容忍数据丢失的场景。